物理百科知识点-pn结电容讲解

来源:学大教育    日期:2015-12-29 19:31:46

生活中,我们处处都要接触到物理知识,基本上是完全离不开物理知识的,想必大家都知道二极管,只要是电子产品就觉得离不开二极管,而二极管的知识大家又了解多少呢,今天小编就给大家带来物理百科知识点-pn结电容讲解。

简介

PN结电容分为两部分,势垒电容和扩散电容。

势垒电容

PN结交界处存在势垒区。结两端电压变化引起积累在此区域的电荷数量的改变,从而显现电容效应。

当所加的正向电压升高时,PN结变窄,空间电荷区变窄,结中空间电荷量减少,相当于电容放电。同理,当正向电压减小时,PN结变宽,空间电荷区变宽,结中空间电荷量增加,相当于电容充电。加反向电压升高时,一方面会使耗尽区变宽,也相当于对电容的充电。加反向电压减少时,就是P区的空穴、N区的电子向耗尽区流,使耗尽区变窄,相当于放电。

PN结电容算法与平板电容相似,只是宽度会随电压变化。

扩散电容

PN结势垒电容主要研究的是多子,是由多子数量的变化引起电容的变化。而扩散电容研究的是少子。

在PN结反向偏置时,少子数量很少,电容效应很少,也就可以不考虑了。在正向偏置时,P区中的电子,N区中的空穴,会伴着远离势垒区,数量逐渐减少。即离结近处,少子数量多,离结远处,少子的数量少,有一定的浓度梯度。

正向电压增加时,N区将有更多的电子扩散到P区,也就是P区中的少子----电子浓度、浓度梯度增加。同理,正向电压增加时,N区中的少子---空穴的浓度、浓度梯度也要增加。相反,正向电压降低时,少子浓度就要减少。从而表现了电容的特性。

针对扩散电容来说:PN结反向偏置时电阻大,扩散电容小,主要为势垒电容。正向偏置时,电容大,取决于扩散电容,电阻小。

频率越高,电容效应越显著。

在集成电路中,一般利用PN结的势垒电容,即让PN结反偏,只是改变电压的大小,而不改变极性。

作用

二极管的PN结之间是存在电容的,而电容是能够通过交流电的。由于结电容通常很小,当加在二极管PN结之间的交流电频率较低时,通过PN结的电流由PN结的特性决定——只允许单向电流通过。但是当加在PN结上的交流电频率较高时,交流电就可以通过PN结的电容形成通路,PN结就部分或完全失去单向导电的特性。

以上,就是今天小编给大家带来的物理百科知识点-pn结电容讲解,希望大家能够有所了解,更多内容请关注学大教育。

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